Skupina hidroksil Ta je sestavljena iz kisikovega in vodikovega atoma in je podobna molekuli vode. Najdemo ga v različnih kemijskih oblikah, na primer v skupini, ionu ali radikalu. Za vse tiste, ki preučujejo organsko kemijo, je poznavanje reakcij in pomena te skupine atomov bistvenega pomena. In je sposoben tvoriti bistvene vezi z atomom ogljika, čeprav lahko to stori tudi z žveplom in fosforjem.
V tem članku vam bomo predstavili značilnosti hidroksilne skupine in njen pomen v organski kemiji.
Glavne značilnosti
Ko analiziramo hidroksilno skupino z vidika anorganske kemije, vidimo, da bolj sodeluje kot ion. Z drugimi besedami, vrsta čipke, ki obstaja med njo in kovinami, ni kovalentna, temveč ionska. Zaradi tega je hidroksilna skupina postala pomemben element, ki pomaga določiti lastnosti in transformacije številnih spojin.
Hidroksilna skupina je vezana na radikal, ki je definiran cs črko R, če je alkil, ali s črko Ar, če je aromatičen. O znanosti najbolj vem, kaj prispeva hidroksilno skupino k molekuli, v kateri se veže. Najboljši odgovor najdemo v študiji njegovih protonov. In to je, da lahko protone iz močnih baz zagrabijo, da tvorijo soli. Ta lahko komunicira tudi z drugimi okoliškimi skupinami, ki so med seboj povezane z vodikovimi vezmi. Poleg tega je pri hidroksilni skupini najpomembnejše, da lahko, kjer koli že je, predstavlja potencialno regijo za nastanek vode.
Struktura hidroksilne skupine
Hidroksilna skupina je s stališča organske kemije postala precej zanimiva molekula. Molekula vode je oglate oblike in izgleda kot bumerang. Če odrežemo enega od njegovih koncev, kar pomeni enako kot odstranjevanje protona, lahko se pojavijo različne situacije. Molekula vode je pretvori v hidroksilni radikal ali hidroksilni ion. Vendar imata oba molekularno linearno geometrijo in nista elektronski.
Vse te vezi so posledica dejstva, da so usmerjene proti dvema atomoma, da lahko ves čas ostanejo poravnane. Enako ne velja za hibridne orbitale. Ključ hidroksilne skupine, ki omogoča, da se različne molekule mešajo med seboj, potrebuje vodikove vezi. Te vodikove vezi same po sebi niso močne, a s povečevanjem števila virov in povečanjem števila hidroksilnih skupin v strukturi se učinki množijo. To povečanje števila vodikovih vezi se kaže tudi v fizikalnih lastnostih spojine.
Vodikove vezi zahtevajo, da so si atomi nasproti. Obstaja nekaj atomov kisika ene hidroksilne skupine, ki morajo biti razporejeni tako, da lahko tvori ravno črto z vodikom druge skupine. To je nekoliko bolj zapleteno, vendar se pogosto dogaja. Na ta način nastanejo povsem specifične prostorske ureditve, kot npr kaj se dogaja v strukturi molekule DNA. To se zgodi med dušikovimi bazami, ki tvorijo DNA.
Številu hidroksilnih skupin lahko rečemo struktura, ki je neposredno sorazmerna z afiniteto vode do molekule. Dali bomo primer, da ga bomo bolje razumeli. Čeprav ima sladkor hidrofobno strukturo ogljika, saj ima veliko število hidroksilnih skupin, je zelo topen v vodi.
Ioni in njihove funkcije
Hidroksilna skupina in ion sta si zelo podobna, vendar imata različne kemijske lastnosti. Hidroksilni ion je izredno močna baza in deluje tako, da zajema protone. Če ga prisilimo, se lahko spremeni v vodo. In to je nepopolna molekula vode, ki je negativno nabita in za dokončanje potrebuje proton. Po drugi strani pa od hidroksilne skupine ni mu treba zajemati protonov, da bi ga dokončal, obnaša se kot izredno šibka baza. Sposoben je darovati protone, čeprav to počne le proti bazam, ki so zelo močne.
Pozitivna jedra so atomi v molekuli, ki trpijo zaradi elektronske pomanjkljivosti zaradi svojega elektronegativnega okolja.
Hidroksilna skupina in meteorologija
Vemo, da v zraku deluje kot vrsta detergenta, ki razgrajuje druge pline. Vemo, da je hidroksilna skupina glavni nadzor koncentracije metana. Plin metan je toplogredni plin, ki ga koncentracija le preseže ogljikov dioksid v njegovem prispevku k globalnemu segrevanju. Čeprav je plin metan v manjši meri v ozračju, lahko zadrži večjo količino toplote kot ogljikov dioksid.
Obstajajo nove raziskave, ki jih je vodil NASA podoktorski sodelavec in so pokazale, da se hidroksilni radikali reciklirajo sami in lahko vzdržujejo stalno atmosfersko koncentracijo. Ta koncentracija se sčasoma ohranja, tudi če se emisije metana povečajo. Zato je razumevanje vloge hidroksila bistvenega pomena za razumevanje življenjske dobe metana in ozračja.
Znanstveniki so poudarili, da lahko naraščajoče koncentracije in emisije metana povzročijo zmanjšanje količine hidroksilnih radikalov v svetovnem merilu. Na ta način bi se podaljšala življenjska doba metana, kar bi prispevalo k globalnemu segrevanju. Če bi podaljšali življenjsko dobo metana, ne bi imeli s čim očistiti ozračja. Opaženi so bili primarni viri hidroksila in metana ter njihov odziv. Recikliranje te skupine se zgodi po razgradnji metana in nato reformiranju v prisotnosti drugih plinov. Koncentracije hidroksila so sčasoma precej stabilne. Ne smejo nujno izginiti, ko reagira z metanom.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o hidroksilni skupini in vsem njenem pomenu.